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Pour les paramètres hydriques

VII : Relation entre les osmorégulateurs et les antioxydants

II- Pour les paramètres hydriques

La teneur relative en eau et la perte d‟eau par transpiration dans les feuilles sont de bons indicateurs de l‟état hydrique de la plante face aux stress, ils sont inversement proportionnels au taux de salinité combiné avec le cuivre. Cela se remarque particulièrement lorsque la plante est soumise à 3% de NaCl combiné avec 3000 ppm de cuivre. Ce qui semble être un comportement de résistance au stress appliqué.

a-Teneur en eau

La teneur en eau, ne dépend pas de la teneur en sel et cuivre du milieu puisque les plantes stressées ont présenté une capacité d‟alimentation hydrique. C‟est ce qui est confirmé par Gale (1975), lorsqu‟il écrit : «En cas de stress salin, l‟ajustement osmotique et la réduction de la transpiration se conjuguent pour vaincre toute augmentation de la résistance des racines au passage de l‟eau. ». On a observé pour le NaCl et le cuivre que l‟effet de la salinité est négatif sur la disponibilité de l‟eau en particulier chez les lots stressés à 0.5 et 3% de NaCl combiné avec 3000 ppm de cuivre. Nos résultats confirment ceux trouvés par (Gale, 1967, Strogonov, 1964), qui affirment que le sel diminue la transpiration des plantes, conséquence ou cause de la diminution de la transpiration, l‟absorption hydrique par les racines est également réduite. L‟absorption de sel dans les tissus menace le bon fonctionnement physiologique des cellules, d‟un autre côté, la présence de sel, en abaissant le potentiel hydrique du sol, menace l‟approvisionnement en eau de la plante, ce fait a été bien établi chez les plantes de différentes résistances (Hoffman et Phene, 1971)

b-Teneur relative en eau(RWC)

Les résultats obtenus permettent de décrire d‟une manière globale le statut hydrique de la plante, d‟évaluer l‟aptitude à réaliser une bonne osmoregulation et de maintenir une turgescence cellulaire (El Jaafari et al., 2000). Nos résultats sont en conformité avec les travaux de (Soualem ,2005), qui indiquent que le RWC diminue chez l‟Atriplex halimus L stressées par NaCl et l‟eau de mer (50% et 100%). Mêmes résultats chez Casuarina glauca, la luzerne et le blé (Albouchi et al ., 2003 ). En effet, le stress salin induit des

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changements au niveau du statut hydrique de la plante (Hasegawa et al., 2000 ; Fricke et al .,2002), réduit le contenu relatif en eau des feuilles et diminue la transpiration (Ngasamy et al ., 2006 ; Albouchi et al., 2000 ) et l‟absorption hydrique par les racines (Snoussi et al . , 2004 ). Ce fait a été établi chez des plantes de différentes résistances comme Zygophyllum album et Atriplex verrucifera (Mehani et al ., 2012).

c-Pertes d’eau par transpiration (RWL)

Les résultats trouvés sur la perte d‟eau par transpiration montrent une diminution significative des pertes d‟eau par transpiration dans les feuilles de l‟Atriplex canescens après les 30ème, 60ème et 120ème minutes pour les doses de 3 % de NaCl plus 3000 ppm de cuivre . Des travaux récents ont démontré que la diminution de la transpiration de feuilles d’Atriplex canescens serait une conséquence de la fermeture des stomates lorsque le stress salin s‟intensifie, afin de minimiser les pertes d‟eau. Aboussouane et al (1985) pensent que cette résistance stomatique se manifeste par une présence de nombreux stomates de petite taille et à fermeture rapide. Le maintien d‟une certaine quantité d‟eau intracellulaire permet également de diluer les sels introduits. Heller et al (2004), notent que les plantes soumises à un stress salin, ferment leurs stomates plus tôt que les plantes en conditions normales, cela augmente la résistance stomatique du fait de la diminution de l‟absorption hydrique. En outre, (Nilson et al., 2007) ont établi la relation entre la transpiration et la résistance stomatique chez Arabidopsis thaliana par l‟augmentation de cette résistance lors du stress salin, afin de minimiser les pertes d‟eau. D‟autres rapportent que la diminution de la croissance des feuilles résulte en partie d‟une réduction de l‟assimilation nette en CO2, provoquée par la fermeture de stomates en réponse au faible

potentiel de l‟eau du sol ou du substrat lors d‟un stress salin (Akita, 1990). III – Pour les paramètres biochimiques

a- La chlorophylle «a», «b», «a+b »

Les résultats obtenus montrent une diminution significative dans la concentration des pigments chlorophylliens, chlorophylle «a», «b», «a+b » dans les plantes stressées par rapport aux témoins. Nos résultats suggèrent que chez l'Atriplex canescens (Pursh) Nutt, la teneur en chlorophylle «a», «b», «a+b ») varie en fonction des doses de NaCl combiné avec le cuivre, cette espèce tolère une forte intensité de stress salin en élaborant normalement l'activité photosynthétique et la production de la matière organique (Priso et al., 2010). Les résultats obtenus sont conformes avec ceux de (Rédondo et al., 2000)

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chez les plantes tolérantes à la salinité. Les Atriplex portulacoides ont été soumises à un stress métallique, la fluorescence chlorophyllienne et la teneur en chlorophylle (a, b, a+b) ont été infectées par quatre métaux combinés (Cd, Zn, Cu, Pb) à certaines doses (Fargašová et al., 2006). Ces résultats sont conformes aussi avec plusieurs études réalisées sur différentes plantes en conditions salines et métalliques. Le contenu de la chlorophylle diminue considérablement chez les plantes sauvages d'Arabidopsis thaliana (Mitsuya et al ., 2006). Trois cultivars de lycopersicon esculintum et une accession de lycopersicon Sheesmarrii ont été étudiés sous différents régimes d'irrigation à l'eau saline, les teneurs en chlorophylle (a, b, a+b) ont été réduites sous l'effet d'un stress salin (Eliklil et al ., 2002). El Midaoui et al (2007), ont étudié les effets de quatre niveaux de NaCl sur le tournesol (Helianthus annuces L), les résultats de la chlorophylle chez les témoins sont importants comparativement aux plantes stressées. D‟après (Priso et al., 2010), les concentrations moyennes des chlorophylles (a + b) dans les feuilles de ces deux espèces rencontrées au voisinage du marécage pollué sont significativement plus faibles que celles obtenues en milieu non pollué, impacts des eaux polluées sur la croissance, les teneurs en chlorophylles et substances organiques dans les feuilles de Poaceae. Des résultats similaires ont montré que la teneur en pigments chlorophylliens est réduite sous l‟effet de cuivre dans le radis (Gopal et Rizvi,2008 ; Sun et al., 2010 ) et le maïs, chlorella vulgaris et Pfaffia glomereta (Bajgus, 2011 ; Gupta et al .,2011 ) et des métaux lourds comme l‟aluminium dans la pomme de terre et le concombre (Tabaldi et al., 2007 ; Pereira et al ., 2007) et le nickel dans le blé (Gajewska et Sktodowska, 2007). La teneur en chlorophylle réduite due à la toxicité du nickel chez différentes espèces de plantes a été bien documentée, cet effet en fonction de la concentration et la durée du stress salin et métallique (Dubey et Pandey, 2011; Shabnam et Seema, 2011).. Chez l'Atriplex halimus cultivé à une concentration de NaCl (500mM), Gale et Poljakoff-Mayber (1970), Benahmed (1995) ont noté une diminution de la photosynthèse de l'ordre de 30% de sel.

b- Les protéines

L‟irrigation des plantes d‟Atriplex canescens par la solution de 0.5 et 3 % de NaCl combiné avec 2000, 2500 ,3000 ppm de cuivre induit une perturbation sur la teneur en protéine dans les tissus foliaires et racinaires. Les teneurs des protéines chez les feuilles et les racines des plantes d‟Atriplex canescens stressées avec 3% de NaCl combiné avec 2500 et 3000 ppm de cuivre se traduisent par une diminution de taux de protéine par rapport aux plantes témoins. Ces résultats sont en accord avec les travaux de (Shakil et al 2004 ;

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Ashraf et Rasul, 1988 ; Ehab et al., 2013) qui ont montré que la salinité et le cuivre ont réduit également le taux des protéines contenues dans toutes les parties de la plante, les feuilles, les racines, la longueur des bourgeons,…etc. Abdelhaleem (2007), montre une décroissance significative de la teneur en protéines sur Vigna radiata L, sous stress salin. Pour Cargnelutti et al ., 2006, l‟exposition des plantes aux métaux lourds provoque une dégradation rapide des protéines, en entraînant des modifications variables dans la structure des protéines. Cependant, certaines plantes peuvent synthétiser de nouvelles protéines contre ce stress (Verma et Dubey, 2003). Lorsque les plantes Parcratium martimum reçoivent 100 mmol de NaCl les taux des protéines diminuent (Kheder et al ., 2000 ; Shakeel et Mansour, 2012). Par contre des augmentations des teneurs des composés protéiques en réponse à des agressions chimiques salines sont assez bien connues. Par exemple chez la tomate, l‟orge et tagetes patula .L, (Amini et Ehsanpour, 2005 ; Pirasteh et al., 2014), cette augmentation pourrait provenir des réactions de défense des plantes face au stress ( Lepengue et al ., 2012), car les protéines sous contrainte saline s‟accumulent et agissent comme régulateurs osmotiques (Ahmad et al ., 2003). La réduction de la teneur en protéines solubles sous l‟effet du stress abiotique a été signalée par Khosravinejad et al ., 2009 ; Amini et al ., 2007, chez l‟orge et la tomate . Il semble que la baisse totale des protéines solubles au cours du stress salin soit due à une diminution importante de la photosynthèse (Lee et al., 2004).

c- Proline

Notre étude montre que l‟accumulation de la proline chez les feuilles et les racines des plantes de l‟Atriplex Canescens (Pursh) Nutt est proportionnelle à la concentration de NaCl combiné avec le cuivre. Différentes fonctions sont attribuées à l‟accumulation de la proline : détoxification des métaux, osmo-régulation, chélation et stabilisation de la machinerie de la synthèse protéique (Sharmila et Pardha Saradhi, 2002). Selon Hassani et al (2008), l‟accumulation de la proline affecte les feuilles des plantes stressées par NaCl, permet la protection de la membrane cellulaire et en plus, participe à l‟ajustement osmotique. L‟accumulation de la proline pourrait être liée au niveau de tolérance au stress biotique et abiotique (Thiery et al 2004 ; Fabro et al 2003 ; Djeddi ., 2006 ; Hadjaj et al 2011). Ces résultats montrent la même observation sous le cuivre dans le riz et les carottes(Chen et al., 2004 ; Szafrańska et al., 2011), ou d‟autres métaux lourds comme le plomb et cadmium dans le radis et l‟arachide (Tecklic et al., 2008 ; Anuradha et Rao, 2007 ; Dinakar et al.,2009) , et le mercure dans Pfaffia glomerata (Calgaroto et al.,

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2010), ou le stress salin dans la tomate (He et Zhu, 2008) ; cet effet étant fonction de la concentration et de la durée du stress. Pour Alem et Ameri (2005), l‟importance de la proline comme indicateur aux agressions semble jouer un rôle dans le maintien des pressions sol-vacuole et des systèmes enzymatiques ainsi qu‟un régulateur du pH. D‟après Tal et al (1979), Benabi (2006), l‟accumulation de la proline est l‟une des manifestations les plus remarquables dans la résistance en sel. Elle pourrait s‟accumuler suite à une perturbation du métabolisme des protéines ( Bezzala., 2005). Selon Belkhodja et Bedai (2007) ; Monneveux (1989), la teneur de la proline augmente significativement avec l‟augmentation de la salinité, c‟est une forme d‟ajustement du potentiel osmotique. Ces résultats sont concordants avec ceux des chercheurs comme, Lei et al., (2007) ; Sharma et Dietz, (2006) qui montrent la relation de l‟effet toxique des métaux, tels que le Mn, Zn, Pb, Co, Cu avec l‟augmentation de la proline chez les feuilles et les racines des plantes stressées par ces métaux. L‟accumulation de la proline est signalée chez plusieurs plantes, tournesol sous l‟effet du cadmium (Balestrasse et al. 2005), chez Hydrilla verticillata (l.f.) sous l‟action combinée du plomb et du cadmium (Singh et al. 2012). D‟après (Belkhodja et Bedai., (2004). Grignom(1991) la proline est une substance qui s‟accumule dans les tissus soumis au stress biotique et abiotique et constitue un moyen de résistance et de tolérance aux déférents stress. Selon khedim et al ., (2017), l‟accumulation de la proline est très importante dans l‟Atriplex canescens stressé par 3000 ppm de cuivre par rapport à la plante non stressée. Cette accumulation est plus élevée dans les feuilles que dans les racines. Mêmes résultats obtenus par Neggaz et Yssaad, (2018) sur l'accumulation de la proline qui est plus élevée dans les feuilles par apport aux racines du radis radis (Raphanus sativus L ) sous traitement de 3000 ppm de cuivre.

d- Sucre soluble

Les résultats montrent des valeurs élevées des sucres solubles dans les feuilles en situation de stress combiné comparativement au témoin, ce qui explique que l’Atriplex canescens (Pursh Nutt) a concentré ses composés glucidiques au niveau foliaire. Costa et Spitz (1997) ; Dubey et Singh (1999) suggèrent que l‟accumulation de glucide soluble a été rapportée en réponse à différents stress environnementaux et particulièrement les métaux. C‟est une stratégie adoptée par les plantes afin de résister aux contraintes du milieu (Bajji et al .,1998 ; El Midaoui et al., 2007). Ceci s‟accorde avec de nombreux travaux qui rapportent une augmentation de la teneur en glucides solubles sous l‟effet du plomb dans Chlorella vulgaris (Bajguz, 2011) , et des métaux lourds comme l‟aluminium

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(Mishra et Dubey, 2008) , l‟arsénite (Jha et Dubey, 2005 ; Choudhury et al., 2010) , et le cadmium dans le riz (Verma et Dubey, 2001). Pour khedim et al., (2017), l'accumulation de sucres solubles est plus élevée dans les feuilles que dans les racines de l'Atriplex canescens sous traitement de 3000 ppm de cuivre. Selon Clifford et al (1998), l‟accumulation des sucres solubles peut résulter d‟une augmentation de l‟hydrolyse de l‟amidon puisqu‟il a enregistré, simultanément, une diminution de l‟amidon et une accumulation de sucre soluble dans les tissus stressés. Cette accumulation pourrait avoir un rôle osmotique empêchant la déshydratation des cellules et le maintien de la balance de la force osmotique pour garder la turgescence et le volume cytosolique aussi élevés (Bouzoubaa et al ., 2001). Des corrélations significatives ont été établies en conditions salines et métalliques en teneur des feuilles en sucres solubles totaux de certaines espèces comme le tournesol, le haricot, la tomate et le riz (El Medaoui et al., 2007).